(57)【要約】【課題】  耐火性や不燃性と優れた断熱性並びに軽量性を保持し、且極めて安価な断熱性建材を提供する。【解決手段】  鉄、非鉄金属若しくは無機質素材からなる板材相互の間にシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液を２００℃以上の温度で加熱し、５乃至３０倍に加熱発泡させた無機質発泡層が板材相互と一体的に融着固化されてなる構成の断熱性建材。【選択図】  図１
2006218842.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄、非鉄金属若しくは無機質素材からなる板材相互の間に、シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液若しくはゲル状物が塗着されたうえ、少なくとも２００℃以上の温度で加熱が施され、該シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液若しくはゲル状物を５乃至３０倍に加熱発泡させた無機質発泡層により板材相互と一体的に融着固化されてなることを特徴とする断熱性建材。
【請求項２】
鉄、非鉄金属若しくは無機質素材からなる板材の一側面に、シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液若しくはゲル状物が塗着されたうえ、少なくとも２００℃以上の温度で加熱が施され、該シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液若しくはゲル状物を５乃至３０倍に加熱発泡させた無機質発泡層が板材と一体的に融着固化されてなることを特徴とする断熱性建材。
【請求項３】
無機質発泡層が融着固化される板材の一側面に、エンボス加工若しくは粗面加工が施されてなる、請求項１若しくは請求項２記載の断熱性建材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は耐火性と不燃性に加えて優れた断熱性と軽量性を保持する断熱性建材に関するものである。
【従来技術】
【０００２】  建物や施設等の構築物は構造材並びに外装材と内装材とにより形成されるものであって、高層建物や大型建物或いは施設等は多大な加重付加に対抗するうえから構造材には専ら鉄骨、鉄筋コンクリートが使用され、更に戸建住宅を初め小規模の店舗や作業所或いは倉庫等では加重付加も小さく構造材としては軽量鉄骨や木材が主に使用されている。
【０００３】  他方外装材は耐候性や耐水性、耐久性に加えて不燃性や強靭性が要請されることから、鉄板や非鉄金属板、発泡コンクリート板、セラミックス板、タイル或いはモルタルやリシン吹付け等が主に用いられ、且内装材としては使用目的に合せて木材や合成板材、ボード材に加えてクロス張りや壁紙或いは塗装等極めて多種多様な素材のものが使用されている。
【０００４】  そして住居建物をはじめ事務所或いは店舗建物等は快適な建物空間環境に保持させるうえから冷暖房機器が多用され、これら冷暖エネルギーの漏出や逸散を防止するために外装材と内装材との間には断熱板材や断熱シート材が挟着使用されている。
【０００５】  然るに現状のこれら断熱板材や断熱シート材は価格的安価さと断熱性にも優れることから、主にポリスチレンやポリエチレン、ポリウレタン或いはポリフェノール樹脂等の合成樹脂素材を用いて発泡させた発泡板材若しくは発泡シート材からなるため耐火性や不燃性が全く無く、一旦火災が発生した場合には猛烈な火焔とともに多量の煤煙や有害ガスが発生し毎年多くの人名が失われているばかりか、今日の如く高齢化社会のもとでは安全性のうえからも耐火性や不燃性素材への代替が強く要請されるに至っている。
【０００６】  更に作業所や倉庫或いは牛舎、豚舎、鶏舎等の畜舎は、建築コストを抑制させるうえから軽量鉄骨を組合せたうえ屋根及び外壁面にスレートや鉄板若しくは非鉄金属板或いは耐火ボードを簡易に張設させたものが使用されているものの、これら建築構造では外気温の変化に直接影響され、特に夏期においては屋根材を介して極度に高温化し且冬期においては屋根材や外装材を介して著しく低温化し、労働生産性の低下はもとより家畜類の成育も大きく阻害される。
これがため作業所や畜舎等では冷暖房機器により保温や保冷がなされるものの、その冷暖エネルギーが屋根材や外装材より外部に容易に漏出逸散するため、却って保温や保冷のために莫大な維持コストが強いられる結果となっている。
【０００７】  発明者等はかかる実情に鑑み鋭意研究を重ねた結果、火山灰やシラス等の自然噴出物や石炭灰や鋳造廃砂等の無機質産廃物をアルカリ剤で溶解してなる珪酸ナトリウムを多分子量化させたシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液、若しくはその水分率を低下させたシロキサン及びシラノール塩多分子量ゲル状物は多様な素材に容易に塗着しえること、及び少なくとも１００℃以上の温度に加熱することにより含有する水分蒸散に伴う発泡構造を生成すること、更には高温度による加熱により加熱融着性が創出され被着面と強固に融着固化しえることを究明し本発明に至った。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】  本発明は耐火性や不燃性とともに優れた断熱性並びに軽量性を保持し、且極めて安価な断熱性建材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】  上述の課題を解決するために本発明が用いた技術的手段は屋根材や外装材若しくは内装材として使用するうえから鉄、非鉄金属若しくは無機質素材等耐火性と不燃性を有する素材からなる板材を用い、該板材相互の間にシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液若しくはゲル状物を所要量で塗着のうえ、少なくとも２００℃以上の温度で５乃至３０倍に加熱発泡させて無機質発泡層の形成と且その加熱融着性により板材相互とを一体的に融着固化させた断熱性素材の構成に存する。【００１０】  更に作業所や倉庫或いは畜舎等の屋根材や外装材の如く安価で高い断熱性が要請されるものには、鉄、非鉄金属若しくは無機質素材からなる板材の一側面にシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液若しくはゲル状物を所要量で塗着のうえ、加熱発泡と加熱融着性により無機質発泡層の形成と板材との融着固化を図るうえから、少なくとも２００℃以上の温度で５乃至３０倍に加熱発泡させ且板材と一体的に融着固化させた構成に存する。
加えて加熱発泡される無機質発泡層を板材と強固に融着固化を図るうえから、シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液若しくはゲル状物が塗着される一側面に、エンボス加工若しくは粗面加工が施されてなる構成に存する。
【発明の効果】
【００１１】  本発明はかかる技術的手段を用いてなるもので、使用する板材が鉄、非鉄金属若しくは無機質素材からなるため、板材自体が耐熱性や不燃性を保持するばかりか、該板材相互の間若しくは板材の一側面に一体的に融着固化される無機質発泡層が、シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液若しくはゲル状物を加熱発泡させたものであるから酸化珪素態となり、本発明全体が耐火性並びに不燃性となる。
そして板材に塗着されるシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液若しくはゲル状物は多分子量化により粘性が付与されるため、板材への塗着が容易になしえるために加熱発泡により形成される無機質発泡層の形成厚に合せた塗着量や塗着厚も自在に調整ができる。【００１２】  更に板材相互間に塗着され若しくは板材の一側面に塗着されたうえ２００℃以上の温度で加熱されることにより、短時間に加熱発泡がなされ且加熱融着性が創出されるために無機質発泡層が板材と一体的に融着固化され、而も板材の一側面にエンボス加工若しくは粗面加工が施されることで、極めて強固な融着固着がなされる。
加えて板材相互間に無機質発泡層が一体的に融着固定されることにより構造強度に極めて優れた断熱性建材が形成されることとなる。【００１３】  そして形成される無機質発泡層は５乃至３０倍に加熱発泡されるため、その見掛比重も０．０４乃至０．２程度と極めて低比重嵩高なため断熱性に著しく優れるとともに一体的に融着固化され形成される断熱性建材全体が極めて軽量で且安価に提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】  鉄板材相互間若しくはその一側面に、シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液を所要量塗着のうえ、少なくとも２００℃以上の温度で加熱し５乃至３０倍に加熱発泡なさしめ、且その加熱融着性により無機質発泡層を鉄板材と一体的に融着固化させてなる断熱性建材。
【実施例１】
【００１５】  以下に本発明実施例を図に基づき詳細に説明すれば、図１は板材相互の間に無機質発泡層が形成された本発明の説明図であり、図２は本発明の形成方法の説明図であって、板材１は耐火性や不燃性はもとより、屋外使用において長期使用に耐えうる耐候性や耐水性、耐久性等を保持する必要上から鉄素材を初め、ステンレス、アルミ、銅等の非鉄金属素材、或いは発泡コンクリートやスレート、セラミックス、陶土や粘土板等の無機質素材からなる板状物が選択されるもので、該板材１は通常においては平板状のものが使用されるが屋根材等特別な形状が要望される場合には波形や畝形等の形状のものも使用できる。【００１６】  更に該板材１の大きさや厚さは特段に制約は無いが、本発明は断熱性を活用する屋根材や外装材或いは内装材等の建材として使用するために、その大きさとしては幅９０ｃｍ、長さ１８０ｃｍ程度が望まれ且厚さとしては全体の構造強度や厚さ並びに断熱性及び使用素材によっても異なるが、鉄や非鉄金属素材では略０．１乃至３．０ｍｍ程度が、発泡コンクリートやスレート、セラミックス素材では略３．０乃至３０ｍｍ程度のものが望ましい。【００１７】  かくして選択された板材１相互の間にはシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液２Ａ若しくはゲル状物（図示せず）が所要量並びに所要の厚さに塗着されるもので、このシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液２Ａは火山灰やシラス等無機質自然噴出物或いは石炭灰や鋳造廃砂等無機質産廃物中の主要成分たる酸化珪素分を、水酸化ナトリウムや炭酸ナトリウム等のアルカリ剤で溶解し一旦珪酸ナトリウム所謂水ガラスとなしたうえ、その含有水分の蒸散により発泡構造を生成せしめるうえから、珪酸ナトリウム中のシラノール基の縮合作用によりその分子量を略４，０００乃至８，０００程度に多分子量化させて粘性を付与せしめたもので、該シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液２Ａは実質的に１００℃以上の加熱による水分蒸散で発泡構造が生成され、且無加圧状態では略５０倍程度の発泡倍率まで発泡しえる性質を保持するものである。【００１８】  しかして該シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液２Ａは溶液状の低粘度であるから板材１に塗着しえる塗着量や塗着厚も自づと制限され、比較的薄い無機質発泡層２の形成には好都合である。
反面要請される無機質発泡層２の厚さは、内装用断熱材としては略３０乃至６０ｍｍ程度ものもが主に使用され、更に屋根や天井用断熱材としては略２００乃至３００ｍｍにも及ぶ厚さのものが用いられている。
従ってかかる厚さの無機質発泡層２の形成のためには、略６乃至１０ｍｍ程度の厚さの塗着が要請されるもので、これがためにはシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液２Ａの粘度を高めてゲル状物となしたものが好都合であって、該ゲル状物の形成にはシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液２Ａの水分率を実質的に３５乃至４５重量％程度まで脱水させることで形成しえる。【００１９】  板材１相互の間にシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液２Ａ若しくはゲル状物を塗着させる方法は、図２に示すように板材１の一側面にシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液２Ａ若しくはゲル状物を所要量並びに所要の厚さに塗着したうえ、他方の板材１を接合２Ｂさせることによりなされる。【００２０】  かかる如くして板材１相互間にシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液２Ａ若しくはゲル状物が塗着されたる後は加熱３が施されるもので、該加熱３は塗着されたシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液２Ａ若しくはゲル状物を強靭な発泡強度と高い断熱性を発揮させるためには５乃至３０倍の発泡倍率を以って無機質発泡層２を発泡形成させ、且この無機質発泡層２を板材１相互と一体的に融着固化させるために少なくとも２００℃以上の温度を以って加熱３がなされる。【００２１】  この加熱温度はシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液２Ａ若しくはゲル状物の熱示差曲線のうえで、短時に且安定した加熱発泡がなされることによるものであり、更に加熱発泡に際しては形成される無機質発泡層２の発泡倍率を５乃至３０倍に制限し、而も板材１相互の間より漏出させぬために、板材１相互の周囲を加圧板３０及び側面加圧板３０Ａで加圧したうえ適宜の加熱手段で加熱３を施すことが望ましく、加熱３の具体的な手段としては火焔や電熱、熱風或いは高温炉等の使用が挙げられる。
加えて加熱３に際しては、加熱発泡した無機質発泡層２が加熱融着性を有するため、該無機質発泡層２と直接接触する側面加圧板３０Ａの内側面にはテフロンやシリコン等による剥離膜３０Ｂを施すことが望まれる。
かかる如くして板材相互の間に無機質発泡層２が形成された本発明４が作成される。【００２２】  他方本発明においては屋根材や外装材特には畜舎の如く軽量安価で高い断熱性が要請される場合には、図３に示すように板材の一側面に無機質発泡層２が形成された本発明４Ａが極めて好都合である。
かかる本発明４Ａも前述の如く鉄、非鉄金属若しくは無機質素材からなる板材１が用いられるもので、図３には波形板材１Ａを使用した状態が示されてなるもので、予め選択された素材を用いて所要の寸法及び厚さに形成された波形板材１Ａの一側面に、シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液２Ａ若しくはゲル状物を所要量所要厚さに塗着させたうえ、少なくとも２００℃以上の温度を以って加熱３し５乃至３０倍の発泡倍率で加熱発泡させるとともに波形板材１Ａと一体的に融着固化させることで形成される。【００２３】  かかる場合における加熱３に際しては波形板材１Ａに塗着された塗着面を上側とし、図４に示す如く波形板材１Ａの波形に対応して発泡形成される無機質発泡層２と適合するよう波形加圧板３１及び側面加圧板３０Ａで、その発泡倍率が５乃至３０倍の適宜発泡倍率となるよう加圧し制限しつつ加熱３すれば良い。そしてこの波形加圧板３１の内側面は加熱融着性を保持する無機質発泡層２と接触するため、当然にテフロンやシリコン等による剥離膜３０Ｂが形成されている。【００２４】  ところで本発明は断熱性建材に係るものであるから、建物や施設等の屋根材や外装材或いは内装材として広範囲に使用される。
そしてこれらへの使用に際しては長期に亘る耐久使用性が求められるものであって、屋根材や外装材としての使用では強風や豪雨に晒され若しくは飛散物等との衝突、或いは年間を通しての大きな寒暖差の影響を受けるものであるから板材１や波形板材１Ａと無機質発泡層２との強固な一体的融着固化が要望される。【００２５】  幸いなことに板材１や波形板材１Ａが鉄や無機質素材からなる場合には、無機質発泡層２との強固な一体的融着固化が実現されるものの、ステンレスやアルミ若しくは銅等の非鉄金属素材による板材１や波形板材１Ａは表面が著しく平滑化されてなるため、繰返し加重の付加による板材１や波形板材１Ａと無機質発泡層２との剥離危険が懸念される。
そこでかかる如き非鉄金属素材が使用される場合には図５に示す如く、シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液２Ａ若しくはゲル状物質が塗着される側面に、適宜のエンボス加工若しくは粗面加工１０を施すことにより物理的被着面積の増大に伴う強固な融着固化が可能となる。【００２６】  本発明における無機質発泡層２はその発泡倍率が６倍における熱伝導率が０．０３５ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・Ｃ°であり、且発泡倍率が２０倍においての熱伝導率は０．０１８ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・Ｃ°であって、合成樹脂素材発泡板材や発泡シート材を凌ぐ優れた断熱性を保持するものであるから、板材１相互間に該無機質発泡層２が形成された本発明４若しくは４Ａは極めて高い断熱性能が発揮されることとなる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】  本発明は屋根材や外装材若しくは内装材等断熱性建材として即時に使用できるばかりか、冷暖貯留槽や冷暖パイプラインの断熱被覆用としての利用も可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】  板材相互間に無機質発泡層が形成された本発明の説明図である。
【図２】  本発明の形成方法の説明図である。
【図３】  板材の一側面に無機質発泡層が形成された本発明の説明図である。
【図４】  波形板材による加熱方法の説明図である。
【図５】  粗面加工の説明図である。
【符号の説明】
【００２９】    １    板材
１Ａ  波形板材
１０    エンボス加工若しくは粗面加工
２    無機質発泡層
２Ａ  シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液若しくはゲル状物
３    加熱
３０    加圧板
３０Ａ  側面加圧板
３０Ｂ  剥離膜
３１    波形加圧板
４    板材相互間に無機質発泡層が形成された本発明
４Ａ  板材一側面に無機質発泡層が形成された本発明
【図１】
2006218842.tif 000003
【図２】
2006218842.tif 000004
【図３】
2006218842.tif 000005
【図４】
2006218842.tif 000006
【図５】
2006218842.tif 000007